Malý vnos tepla pro stabilní spojení

42 o obrábìní a strojírenství I svaøování I nástroje I náøadí Malý vnos tepla pro stabilní spojení Tepelné spojení různých materiálů, jako je ocel a hliník, má v lehkých konstrukcích automobilů zásadní význam. Vzhledem k různým fyzikálním a chemickým vlastnostem materiálů je však tento proces mimořádnou výzvou: Dosáhnout vysoce kvalitních a stabilních výsledků je značně obtížné a další zpracování polotovarů naráží na zřetelná omezení. Řešení nabízí svařovací postup se sníženým vnosem tepla – proces Cold Metal Transfer (CMT) vyvinutý firmou Fronius. Minimální tvorba rozstřiků, stejně jako konstantní a zvláště stabilní oblouk zajišťují optimální výsledky. Mezinárodní dodavatel automobilového průmyslu Magna Steyr vyvinul technologii, díky níž lze docílit úspornější výroby dílů karoserií a snížení jejich hmotnosti. Svařovacím procesem CMT od společnosti Fronius lze spolehlivě a efektivně spojovat ocel a hliník Automobilový průmysl při výrobě karosérií stále více sází na kombinaci různých materiálů – a to z dobrého důvodu: Hmotnost vozidel lze výrazně snížit použitím materiálů, jako je hliník nebo vyztužené plasty, což má mimo jiné pozitivní dopad na spotřebu energie a paliv. Stále přísnější emisní předpisy by bez pokroku v lehkých konstrukcích mohly být jen obtížně splněny. Pro moderní vozidla je proto charakteristická kombinace materiálů propracovaná do nejmenších detailů, přičemž každý jednotlivý díl je navržen s ohledem na optimální fungování při minimální hmotnosti. Avšak spojování materiálů, které jsou velmi odlišné ve svých vlastnostech, je velkou výzvou. a vzájemně se spojují. Tato vrstva je křehká a zároveň citlivá na trhliny a póry, což ohrožuje stabilitu spojení. Mezinárodní dodavatel automobilového průmyslu Magna Steyr se tímto problémem také zabýval. Společnost se sídlem v rakouském Grazu vyvíjí a vyrábí jednotlivé komponenty i kompletní vozidla a u svých karosérií rovněž sází na lehké konstrukce. Pro snížení nákladů na výrobu ocelových a hliníkových svařovaných součástí podrobila společnost Magna Steyr proces spojování důkladnému zkoumání a dospěla k závěru, že rozhodující vliv na kvalitu svaru zde má teplota. Omezení pevnosti a tvarovatelnosti Vnos tepla během svařovacího procesu do značné míry určuje tloušťku intermetalické fáze. Pokusy technických odborníků prokázaly, že pro zajištění stabilního spojení by tloušťka neměla v ideálním případě činit více než deset mikrometrů. Za tímto d Jednou z nejčastěji používaných kombinací v lehkých konstrukcích automobilů je spojení oceli a hliníku. V rámci úspory nákladů svařují výrobci hliníkové součásti v oblasti příruby s pozinkovanými ocelovými plechy, takže ty mohou být v karosárně spojeny konvenční a výhodnou metodou bodového svařování. Je však třeba poznamenat, že tyto dva materiály mají velmi odlišné fyzikální a chemické vlastnosti, například tepelnou roztažnost, tepelnou vodivost a odolnost vůči korozi. To má negativní vliv na kvalitu a pevnost svarového spoje. Tvarovatelnost v následných výrobních procesech je také výrazně omezena. Proces svařování „za studena“ zlepšuje stabilitu p j d Díky svařování CMT odpadají dodatečné a dražší spojovací procesy, např.prorážecí nýtování, což zvyšuje hospodárnost Důvodem je takzvaná intermetalická fáze, která vzniká při svařování oceli a hliníku v místě, kde se oba materiály dotýkají T+T T e c h n i k a a t r h 7 - 8 / 2 0 1 8 fronius_c2+renishaw_c.indd 42 13.8.2018 9:16:59